SCIENCES DE LA VIE
SCIENCES DE LA VIE
FICHE MÉTHODE
Niveau: EB9
Durée possible: 6h.
Titre du chapitre. Transformation des aliments en nutriments: la digestion
Compétences mises en oeuvre.
- Saisir des informations: en observant des documents (réactifs, produits alimentaires, résultats des expériences).
- Maîtriser des techniques: en utilisant du matériel de laboratoire(tubes, produits chimiques)et en réalisant une manipulation à partir d’un protocole (tests de vérification de la présence d’amidon, de sucres réducteurs, de protides…).
- Pratiquer la démarche scientifique: en analysant des expériences et en déduisant la nature des constituants d’un aliment.
- Communiquer en traduisant une observation des produits (réactifs) d’une expérience et en rédigeant une réponse à une question.
Objectifs: l’élève sera capable de:
- noter qu’un aliment simple est formé d’une seule catégorie de constituants chimiques organiques: glucides, lipides, protides, vitamines ou minéral ( eau, sels minéraux);
- constater qu’un aliment composé est un aliment formé de plusieurs aliments simples;
- mettre en évidence la présence de certains aliments simples au moyen du réactif approprié;
- relever que les enzymes digestifs, sécrétés par les glandes digestives, sont des molécules assurant la simplification moléculaire des aliments simples.
Introduction. Dans le tube digestif, les aliments subissent une série de dégradations mécaniques et chimiques qui découpent les éléments nutritifs. Les nutriments résultant de la digestion sont suffisamment petits pour traverser la paroi poreuse de l’intestin.
Ils passent dans le sang et dans la lymphe: c'est l'absorption.
En fonction de la nature des aliments consommés, le processus de digestion dure entre 24 et 72 heures.
1-Problèmes à résoudre.
- Quelle est la nature des composantes des aliments?
- En quoi consiste la transformation des aliments dans le tube digestif?
- Quels sont les agents chimiques de la digestion? Comment agissent – ils?
- Que deviennent les aliments ingérés?
- Comment se fait l’absorption des nutriments?
2-Les activités.
- Activité1: nos aliments.
- Activité2: transformations chimiques des aliments.
3-Supports pédagogiques proposés.
- Supports utilisés dans le manuel: textes, schémas, photographies, tableaux de données.
- Autres supports utilisables:
a-Vidéo (appareil digestif et absorption intestinale);
b-CD Rom (sur les actions des enzymes).
4 - Activités des élèves: travail individuel, par groupes ou collectif.
Lire des documents (individuel), observer des photographies (collectif), exploiter des textes et des schémas (individuel ou par groupes), réaliser des expériences (individuel et par groupes), analyser des résultats pour déterminer la nature des constituants de quelques aliments, déduire la composition d’un aliment.
5- Types d’évaluation: diagnostique (au début), formative (durant la séance), sommative (à la fin).
6- Restructuration:schéma bilan réalisé par chacun des élèves, puis exposition par l’un d’eux.
7- Activités supplémentaires: (Les applications à la leçon donnée).
Etablir un tableau sur l’action des tests d’identification sur les aliments,….
8-Remarque du professeur: ( auto- évaluationde la séance par le professeur)
Durée + Matériel + Niveau cognitif +Démarche suivie.
9-Les sites Internet
Sites Internet consultables et utiles à l’enseignant pour préparer son cours.
-La main à la pâte:http://www.inrp.fr
www.perigord.tm.fr/ecole-sciences/PAGES/Accueil.htm
Sites Internet pour les élèves.
- Expériences sur la digestion: www.palais- découverte.fr
- Une banque nationale d’images: www.bsip.com/ homF/
Activité 1: Nos aliments
• Introduction: les aliments consommés sont généralement des aliments composés formés de plusieurs aliments simples.
• Activités des élèves.
- Etude de la composition d’un aliment simple et d’un aliment composé.
- Réalisation des expériences.
- Analyse des expériences.
- Remplir un compte- rendu.
• Les objectifs: l’élève sera capable de:
- noter qu’un aliment simple est formé d’une seule catégorie de constituants chimiques organiques: glucides, lipides, protides, vitamines ou minéral ( eau, sels minéraux);
- constater qu’un aliment composé est un aliment formé de plusieurs aliments simples.
- mettre en évidence la présence de certains aliments simples au moyen du réactif approprié.
• Modalités de travail: alternance entre travail de groupe et travail individuel.
• Lieu: au laboratoire.
• Durée: deux heures.
➢ Les constituants des aliments.
• Motivation: après un rappel sur la digestion, caractérisée par des phénomènes mécaniques (EB7), demander aux élèves de réfléchir et de répondre par écrit, individuellement, pendant cinq minutes, aux questions suivantes: quels sont les constituants probables des aliments? Comment peut-on identifier les constituants des aliments?
• Déroulement. Diviser les élèves en groupes de 3. Puis, après avoir distribué une fiche de TP, demander aux élèves de chaque triade de suivre les informations mentionnées pour réaliser deux expériences simples sur la composition de quelques aliments. Durant ce temps, faire le tour des groupes afin de les orienter, contrôler le déroulement et faciliter les échanges.
A la fin, demander de remplir un compte-rendu personnel de chaque groupe et qui sera relevé et évalué ensuite.
Durée: 15 minutes
A la fin de la séance, les élèves doivent comparer les résultats des expériences avec leurs propres réponses du début.
Durée:10 minutes
Exemplaire de fiche TP 1:
Titre. Analyse chimique de certains constituants de quelques aliments: pain, lait, pomme de terre, viande, blanc d’oeuf.
(L’élève sera capable de répondre à la première question: quels sont les constituants probables des aliments?).
• Objectifs.
- Réaliser une expérience suivant un protocole expérimental.
- Relier des connaissances acquises à des données nouvelles.
- Déduire en interprétant les résultats.
• Matériel.
Tubes à essais, pipettes, agitateurs, béchers, entonnoirs, papiers filtres, pinces en bois, microscope.
• Produits.
Eau distillée, solution de nitrate d’argent à 1%, du pain, de la viande, du tubercule de pomme de terre.
I- Recherche de l’eau
Procédure.
- Chauffer, dans un tube à essais sec, un morceau de pain.
- Observer la partie supérieure du tube.
• N.B. Les questions sont basées sur les observations des élèves au laboratoire.
- Quel est le résultat obtenu?
- Que peut - on en déduire?
- Appliquer la même technique sur un morceau de viande
- Quel est le résultat obtenu?
- -Que peut - on en déduire?
Durée: 10 minutes.
II- Recherche des ions Cl-
Procédure.
Mettre quelques ml de filtrat de bouillon de viande dans un tube à essais et y ajouter une ou deux gouttes de nitrate d’argent.
Une série de questions basées sur les observations des élèves au laboratoire.
- Quel est le résultat obtenu?
- Quelle substance a été mise en évidence?
Appliquer la même technique sur un morceau de pain.
- Quel est le résultat obtenu?
- Que peut - on en déduire?
Conclusion: d’origine animale ou végétale, les aliments contiennent presque tous de l’eau, des ions minéraux, des vitamines et au moins une des matières organiques: protides, lipides, glucides.
Durée: 10 minutes.
➢ Identification des constituants des aliments par des réactions chimiques spécifiques.
Les mêmes étapes que précédemment seront appliquées pour que l’élève soit capable de répondre à la deuxième question: «Comment peut – on identifier les constituants des aliments?»
Une fiche de TP 2
• Objectifs.
- Réaliser une expérience suivant un protocole expérimental.
- Relier des connaissances acquises à des données nouvelles.
- Déduire en interprétant les résultats.
• Matériel et produits chimiques.
- Tubes à essais, pipettes, agitateurs, béchers, entonnoirs, papiers filtres, pinces en bois, eau distillée, solution de sulfate de cuivre à 1%, solution de soude caustique à 40%, microscope, du pain, du raisin,de la viande, un oeuf.
• N.B. Les questions sont basées sur les observations des élèves au laboratoire.
III – Recherche des glucides
A- Test à l’eau iodée
- Prendre une tranche de pomme de terre.
- Ajouter une ou deux gouttes d’eau iodée sur la tranche.
- Préciser la couleur obtenue.
- L’apparition de cette couleur met en évidence une substance carbonée. Laquelle?
B- Test de Fehling
- Verser dans un tube à essais quelque ml du jus de raisin.
- Ajouter un volume égal de la liqueur de Fehling.
- Porter le mélange à ébullition.
• N.B. L’apparition d’un précipité rouge brique indique la présence d’un sucre réducteur. Dans ce cas le test est positif.
- Quel est le résultat obtenu?
- Que peut-on en déduire?
IV: Recherche des protides
A – Test de coagulation
Chauffer dans un tube à essais un peu d’une solution colloïdale d’ovalbumine.
- Quel est le résultat obtenu?
- Quelle est la substance ainsi mise en évidence?
- Quelle conclusion peut- on en tirer?
B - Réaction de Biuret
- Mélanger, dans un tube à essais, 3ml de la solution albumineuse et 1 ml de soude caustique.
- Rajouter, goutte à goutte, du sulfate de cuivre( 3 à 4 gouttes).
- Quel est le résultat obtenu?
- Qu’est - ce - qui caractérise la réaction de Biuret?
- Que peut-on en déduire?
V – Recherche des lipides
- Observer un verre de lait placé depuis la veille dans un endroit frais: la crème s’est rassemblée à la surface.
- Qu’observe- t-on?
- Que peut-on en déduire quant à la nature chimique de la substance contenue dans la crème?
Conclusion. Amidon ------- eau iodée
Sucre réducteur (glucide) ------ test de la liqueur de Fehling.
Protéine ------test de Biuret.
Lipide -------laisse une tache translucide sur un papier.
Durée: 30 minutes.
NB. 5 minutes avant la fin du TP,les élèves assurent le nettoyage et le rangement de leur poste de travail.
Activité 2: Transformation chimique des aliments
• Introduction. Le morceau de pain (ou tout autre aliment) pour être utilisable par notre organisme, doit être décomposé en tout petits éléments transportables par le sang.Il subit d'abord une décomposition physique au niveau de la bouche où un ensemble de 32 dents le découpe, le déchire et le broie. Durant tout le passage dans le tube digestif, différents liquides décomposent chimiquement la boulette de pain en toutes petites particules: la salive dans la bouche, le suc gastrique dans l'estomac, la bile en provenance du foie, le suc pancréatique du pancréas et le suc intestinal dans l'intestin grêle.
• Objectif.
- Relever que les enzymes digestifs, sécrétés par les glandes digestives, sont des molécules assurant la simplification moléculaire des aliments simples.
• Activités des élèves:
- observation des photographies.
- exploitation des schémas (individuel ou par groupes).
- expérimentation in vitro pour tester l’action de la salive (sur l’amidon).
- Analyser des expériences(par groupes).
- Remplir un compte- rendu (individuel).
• Supports pédagogiques proposés.
- Matériel et produits pour réaliser une digestion in vitro: verrerie, bain- marie, empois d’amidon ou ovalbumine,salive,liqueur de Fehling, eau iodée…
- Audio-visuel: CD Rom: les activités enzymatiques (Identifier les aliments).
• Modalités de travail: alternance entre travail de groupe et travail individuel.
• Lieu: en classe.
Durée: deux heures.
Motivation 1
Commencer cette activité par une représentation photographique d’une transformation de grosses molécules en molécules plus petites afin que les élèves puissent traiter la question suivante:sous l’effet de quoi s’effectue cette simplification moléculaire?
• Déroulement.
Après avoir donné les consignes et les modalités de travail, distribuer aux élèves un compte – rendu qu’ils doivent lire après la première observation du CD (L’hydrolyse de l’amidon) et le remplir pendant la deuxième observation.
Les élèves doivent observer d’abord l’action de certains enzymes sur une molécule d’amidon et répondre aux questions suivantes:
- De quoi est formée une molécule d’amidon?
- En quoi consiste cette transformation?
- Quelle est sa signification?
- Quelle conclusion peut- on en tirer? Il faut nommer les deux enzymes que tu remarques dans cette réaction.
- Schématiser cette transformation.
Répartir les élèves en groupes de quatre et leur demander de comparer les 4 réponses afin de trouver la réponse qui convient et qui sera affichée par le rapporteur.
Durant ce temps, faire le tour des groupes afin de les orienter, de contrôler le déroulement et de faciliter les échanges.
Demander à tous les groupes de chercher la réponse exacte et de l’écrire.
Motivation 2
L’amidon a été transformé en petites molécules en présence d’enzymes spécifiques.
En est – il de même pour les protides et les lipides?
Observation du CD ( Hydrolyse des protéines et des lipides)
Même déroulement que précédemment. Ensuite, les élèves doivent réaliser une expérience de digestion in vitro de l’amidon, comparable à celle présentée dans l’activité (page 18).
• Digestion in vitro de l’amidon
• Objectifs.
- Réaliser une expérience suivant un protocole expérimental.
- Relier des connaissances acquises à des données nouvelles.
- Déduire en interprétant les résultats.
• Matériel et produits.
- Tubes à essais, bain-marie, support pour tubes à essais, étiquettes eau distillée, salive, liqueur de Fehling, eau iodée, pinces en bois.
• Procédure.
- Verser dans 2 tubes à essais un peu d’empois d’amidon, faire respectivement le test à l’eau iodée et le test de Fehling.
- Noter le résultat obtenu au temps To.
- Verser dans 2 autres tubes à essais, étiquettes 1 et 2, un peu d’empois d’amidon.
- Ajouter 1ml de salive au tube 1.
- Verser dans un troisième tube de l’eau et de la salive.
- Déposer les 3 tubes dans un bain- marie à 37oC.
- Faire sortir les trois tubes au bout de 15 à 20 minutes.
- Diviser le contenu de chaque tube en deux:
tubes 1a et 1b;
tubes 2a et 2b;
tubes 3a et 3b.
a- Après refroidissement, faire le test à l’eau iodée pour les tubes 1a, 2a,3a.
- Quel est le résultat obtenu dans chaque tube?
- Que peut- on en déduire?
b- Faire le test de Fehling pour les tubes 1b, 2b, 3b.
- Quel est le résultat obtenu dans chaque tube?
- Que peut- on en déduire?